基于4G技術(shù)的移動(dòng)寬帶產(chǎn)品設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在睡眠模式下，移動(dòng)設(shè)備將被周期性地關(guān)閉，關(guān)閉時(shí)間由基站定義。這種模式支持基站切換，因?yàn)?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/移動(dòng)">移動(dòng)設(shè)備可以掃描其它基站?？臻e模式比睡眠模式節(jié)省更多的功耗，因?yàn)榇藭r(shí)移動(dòng)設(shè)備被完全關(guān)閉。

這兩種模式的實(shí)現(xiàn)方法對(duì)總體功耗有很大影響。具體來(lái)說(shuō)，模式之間的轉(zhuǎn)換速度和實(shí)際時(shí)序影響到功耗。除了這些模式外，SoC設(shè)計(jì)人員還可以充分利用多種技術(shù)降低工作和睡眠/空閑模式下的功耗。

由于所有這些技術(shù)都是相互關(guān)聯(lián)的，并且取決于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的時(shí)序和吞吐量要求，因此很難歸納出用戶可以期望的具體功耗水平。在運(yùn)行特定的實(shí)際應(yīng)用時(shí)可以看到真實(shí)的性能測(cè)試?，F(xiàn)有3G智能手機(jī)的通話時(shí)間平均為3至6小時(shí)，互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)時(shí)間平均為5至6小時(shí)。為了加快普及速度，WiMAX設(shè)備必須用同類型的電池提供相近的性能。

達(dá)到這一目的并非很困難，因?yàn)槿绻O(shè)備進(jìn)行空閑/睡眠模式的轉(zhuǎn)換速率足夠快，那么更高的數(shù)據(jù)速率實(shí)際上會(huì)降低總體功耗。通過(guò)在更短時(shí)間內(nèi)傳送更多的數(shù)據(jù)，WiMAX設(shè)備可以在工作模式下運(yùn)行較少的時(shí)間，而在掉電模式時(shí)運(yùn)行更長(zhǎng)時(shí)間，后者功耗僅為前者的一小部分。只要用戶不運(yùn)行一直要求滿吞吐量的應(yīng)用，WiMAX設(shè)備完全可以在現(xiàn)有電池壽命期內(nèi)正常工作。

多頻段設(shè)備

眾多無(wú)線頻譜規(guī)則使得像WiMAX這樣的免許可技術(shù)的可用頻率非?；靵y。移動(dòng)WiMAX發(fā)展到今天，有三種不同的頻段似乎最流行。理想情況下，為了支持全球無(wú)縫漫游，移動(dòng)WiMAX設(shè)備需要支持所有這些頻率。最流行的移動(dòng)WiMAX頻段分別是2.3~2.4GHz、2.5~2.7GHz和3.4~3.6GHz。

僅針對(duì)其中一個(gè)頻段設(shè)計(jì)的產(chǎn)品只能在特定國(guó)家工作，這對(duì)最低成本手機(jī)而言是合適的。不過(guò)對(duì)于需要自由漫游的用戶來(lái)說(shuō)，市場(chǎng)上已經(jīng)有高集成度的無(wú)線模塊，它們可以覆蓋所有這三個(gè)頻段，而且價(jià)格比較合理。

干擾問(wèn)題

由于越來(lái)越多移動(dòng)設(shè)備集成多種無(wú)線技術(shù)，設(shè)計(jì)人員必須保證不會(huì)產(chǎn)生相互干擾。藍(lán)牙為耳機(jī)提供短距離通信，而Wi-Fi用于連接熱點(diǎn)和家庭網(wǎng)絡(luò)。這兩種技術(shù)都工作在2.4GHz頻段，之所以仍能同時(shí)工作，是因?yàn)榘雽?dǎo)體供應(yīng)商已經(jīng)提供了能減輕干擾的共存方法。如前所述，WiMAX設(shè)備的工作頻率通常與藍(lán)牙和Wi-Fi設(shè)備的2.4-2.5GHz頻段是不重疊的。然而，由于所有這三種技術(shù)的頻段都相當(dāng)靠近，而且WiMAX的輸出功率較高，因此這種組合很容易造成干擾。

無(wú)線技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)組織尚未解決干擾問(wèn)題，因此這一任務(wù)落到了具體實(shí)現(xiàn)的開(kāi)發(fā)人員身上。由于Wi-Fi和藍(lán)牙是成熟的無(wú)線技術(shù)，因此明智的方法是WiMAX半導(dǎo)體制造商要開(kāi)發(fā)和支持能夠防止WiMAX產(chǎn)品引起干擾的技術(shù)。這樣，評(píng)價(jià)某個(gè)供應(yīng)商與其它無(wú)線技術(shù)一起工作的能力將是選擇WiMAX芯片組的一個(gè)重要因素。

操作系統(tǒng)支持

種類廣泛的移動(dòng)設(shè)備導(dǎo)致相應(yīng)種類廣泛的操作系統(tǒng)。為了支持這些平臺(tái)，幫助推動(dòng)WiMAX的普及，半導(dǎo)體供應(yīng)商需要提供適合最廣泛操作系統(tǒng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。這些驅(qū)動(dòng)程序經(jīng)裁剪要能適合每家操作系統(tǒng)公司建立的接口。

對(duì)PC來(lái)說(shuō)毫不費(fèi)力的選擇是微軟的Windows Vista及前代產(chǎn)品。Linux其次，但其在上網(wǎng)本等小型設(shè)備中取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。對(duì)于手機(jī)而言，主要的選擇包括Symbina、iPhone OS、RIM Blackberry和Windows Mobile。

這些操作系統(tǒng)加起來(lái)在手機(jī)市場(chǎng)上占據(jù)90%以上的份額。其它看起來(lái)有前途的新操作系統(tǒng)包括谷歌的Android和Palm的Web OS。除了要獲得最廣泛的操作系統(tǒng)支持外，認(rèn)真測(cè)試甚至驗(yàn)證這些支持也很重要，這樣才能確保產(chǎn)品如期工作。

第二代移動(dòng)WiMAX芯片組

在緊跟完全符合IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)和WiMAX論壇認(rèn)證規(guī)范的移動(dòng)WiMAX模塊之后，第二代移動(dòng)WiMAX芯片組也已順利發(fā)布。這些模塊采用可擴(kuò)展的OFDMA PHY，工作在時(shí)分復(fù)用模式，能夠支持3.5、5、7、10和20MHz左右的頻段，而且可選支持2.3、2.5和/或3.5GHz范圍內(nèi)的多個(gè)頻段。

第二代移動(dòng)WiMAX芯片組專門針對(duì)智能手機(jī)和PDA作了優(yōu)化，可配置用于全部基于模塊的解決方案。這種芯片組主要用于多種方式的低功耗操作。因?yàn)榛鶐酒怯?5nm低漏電工藝技術(shù)實(shí)現(xiàn)，并且實(shí)現(xiàn)了擴(kuò)展電源選通技術(shù)和其它低功耗設(shè)計(jì)策略，芯片在空閑/睡眠模式下功耗極低。這種芯片組包含一個(gè)專用的電源管理IC，用于系統(tǒng)級(jí)高效控制電源。